 Verfasst am: 23. Apr 2022 13:08 Titel: |
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| Ablauf 1. Startphase Das Boot wird durch mehrere Ruderschläge auf die Geschwindigkeit v_max beschleunigt. 2. Fahrtphase a) Ruderphase: Das Boot wird von v_min auf v_max beschleunigt. b) Gleitphase: Zwischen 2 Ruderphasen werden die Ruder vorgeholt und das Boot gleitet antriebslos. Durch den Wasserwiderstand fällt die Geschwindigkeit von v_max auf v_min ab. In der Fahrtphase weren die Ruder mit der konstanten Schlagzahl s bewegt. Betrachtet wird die Fahrtphase. F = Kraft zur Bewegung des Boots m = Masse des Boots a = Beschleunigung des Boots A = Querschnittsfläche des eingetauchten Teils des Bootrumpfs rho = Dichte Wasser c_w = Widerstandskoeffizient v_max = Geschwindigkeit nach Ruderbetätigung und Beginn der Gleitphase v_min = Geschwindigkeit Ende der Gleitphase s = Schlagzahl T = Zeit Ruder- und Gleitphase F_R = Kraft Ruderblatt n = Anzahl Ruder A_R = Fläche Ruderblatt v_R = Geschwindigkeit Ruderblatt x_R = Weg Ruderblatt Geschwindigkeit v_min am Ende der Gleitphase Man sieht, dass die Kraft auch von der Schlagzahl abhängt. Je höher die Schlagzahl, desto kürzer ist die Gleitphase und umso geringer der Geschwindigkeitsverlust und damit die notwendige Beschleunigung und Kraft. Die Rechnung kann noch verfeinert werden, in dem man z.Bsp. die Zeiten für die Gleit- und Ruderphase unterschiedlich ansetzt. F_max mus durch alle Ruderblätter erzeugt werden. Kraft Ruderblatt Die Kraft, die der Ruderer aufbringen muss hängr von den Hebelarmen am Ruder und von dessen Massenträgheitsmoment ab. |
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| Verfasst am: 21. Apr 2022 10:23 Titel: Re: Foto |
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Du kannst versuchen Schnecko eine pn zu schicken. |
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| Verfasst am: 21. Apr 2022 09:48 Titel: Foto |
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| Guten Morgen, leider kann ich Schnecko nicht kontaktieren. Ich kann seine Berechnung nicht aufrufen, bin aber an der Lösung interessiert. Ich beabsichtige eine Präsentation vorzubereiten für den Rudersport. Der Wasserwiderstand interessiert mich. Oder hat jemand die Lösung des Beispiels von Schnecko unter den weiteren getroffenen Annahmen?? Danke Sergej |
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| Verfasst am: 22. Jun 2016 20:34 Titel: |
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Dimension der Fläche ist m^2 !! Die relevante Fläche ist die angeströmte Projektionsfläche des Körpers. In diesem Fall der sich unter der Wasseroberfläche befindliche Querschnitt des Bootskörpers. Die Kraftberechnung ist komplex: Mit jedem Ruderschlag wird das Boot beschleunigt. Dagegen wirkt gleichzeitig der Strömungswiderstand. Nach dem Ruderschlag sinkt die Geschwindigkeit durch den Strömungswiderstand. Dann wiederholt sich der Zyklus mit jedem Ruderschlag. |
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| Verfasst am: 18. Jun 2016 14:04 Titel: Lösung richtig? |
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| Ich habe hier mal ein Bild meines Rechenweges angehängt, stimmt das so? Was ist falsch? Danke für eure Hilfe :-) http://www.fotos-hochladen.net/uploads/146625084060412yhgd1n9aj8.jpg |
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| Verfasst am: 18. Jun 2016 11:28 Titel: |
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| Dann bleibt zumindest noch die Hebelwirkung am Boot. Kräfte auf Paddel grün Paddellagerungskraft von Boot auf Paddel blau Kraft von Ruderer auf Paddel rot Wasserwiderstandskraft auf Paddel Kräfte auf Boot grün Paddel lagerungskraft von Paddel auf Boot (reactio) blau Kraft von Paddel auf Ruderer (reactio) vektorielle Addition von grün und blau ergibt rot bei masseloser Betrachtung des Paddels. braun Wasserwiderstandskraft auf Boot. das ganze gilt natürlich auch fürs andere Paddel. Boot bewegt sich nach links. Foto ist lizenzfrei |
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| Verfasst am: 18. Jun 2016 10:39 Titel: |
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| Hallo, die mittlere Ruderkraft ist ja vor allem von der Geschwindigkeit des Bootes abhängig. Alle anderen Größen des Strömungswiderstandes werden als konstant angenommen. Vielleicht schaust Du mal hier rein: https://www.tu-braunschweig.de/Medien-DB/ifdn-physik/leistung.pdf Ab S.4 wird die Höchstgeschwindigkeit einer griechischen Triere abgeschätzt. Andersherum kannnst Du bei gegebener Geschwindigkeit auf die Leistung, und damit auch auf die mittlere Kraft schließen. Gruß |
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| Verfasst am: 18. Jun 2016 10:33 Titel: |
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| Die Reibungsfläche (A) liegt bei etwa 3 m^3. Die Kraft für einen Ruderschlag ist gefragt (Die Periode liegt also zwischen den Einstößen des Paddels ins Wasser). Man kann also mit der durchschnittlichen Kraft rechnen |
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| Verfasst am: 18. Jun 2016 06:41 Titel: |
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| Wenn du nach den Kraftaufwand beim Rudern fragst, dann mußt du natürlich auch die Paddel berücksichtigen -> Wippe und den Faktor das sie nicht die ganze Zeit eine Antriebskraft bereitstellen, weil du sie ja über Wasser wieder zurückdrehen mußt, während der Wasserwiderstand die ganze Zeit wirkt. |
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| Verfasst am: 17. Jun 2016 23:18 Titel: |
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| Ja; siehe deine Formel. Zwar sollten diese Werte angegeben/klar sein, falls doch nicht: Die Reibungsfläche (A) wird natürlich noch benötigt. |
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| Verfasst am: 17. Jun 2016 23:18 Titel: An: Hansguckindieluft |
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| Man weiß, dass das Boot 150kg wiegt und die 4 Personen durchschnittlich 65 kg. Damit ergibt sich eine Gesamtmasse von 410kg für das Boot. Das Boot fährt durchschnittlich 1.5 m/s oder 5.4 km/h Benötigt man noch mehr Informationen? |
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| Verfasst am: 17. Jun 2016 23:04 Titel: Re: Kraftaufwand beim Rudern berechnen! |
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Na, welche Größen stehen denn in Deiner Gleichung? Und welche der Größen hast Du gegeben und welche nicht? Gruß |
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| Verfasst am: 17. Jun 2016 20:15 Titel: Kraftaufwand beim Rudern berechnen |
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| Meine Frage: Gefragt ist nach der zur Fortbewegung eines Ruderbootes benötigten Kraft. Das Boot befindet sich auf einem See, dessen Wassertemperatur bei 14° liegt. Der Wind ist ausser Acht zu lassen. Meine Ideen: Da sich das Boot auf einem See befindet, gibt es keine Strömung sondern nur den Wasserwiderstand. Die Formel zur Berechnung von diesem lautet: 0.5 * p * v^2 * A * cw Wie geht man weiter vor? Welche Angaben fehlen und wie kommt man auf diese? |
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